[发明专利]光刻机空间像噪声评估及滤波方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻机投影物镜波像差，特别是一种光刻机空间像噪声评估及滤波方法。

背景技术

投影物镜是光刻机系统的核心部件之一。投影物镜波像差是影响步进扫描投影光刻机性能的重要指标，可以用泽尼克多项式及其系数来表征。波像差直接影响光刻机成像质量、光刻分辨率以及关键尺寸(CD)均匀性等光刻技术指标，因此投影物镜波像差是光刻机中最关键的检测指标之一。随着光刻技术的特征尺寸不断减小，光刻机投影物镜的像差容限变得越来越严苛。光刻投影物镜的波像差检测需求从低阶像差扩展到高阶像差，从在这种前提下，研发能够高精度检测低阶和高阶泽尼克像差的原位检测技术具有更加重要的意义。

由于基于空间像的投影物镜波像差检测技术成本低且容易操作，基于空间像的波像差检测技术在最近几年得到了广泛发展。在众多基于空间像的波像差检测技术中，TAMIS(在先技术1)技术是具有代表性的一种(H.van der Laan，M.Dierichs，H.van Greevenbroek，E.McCoo，F.Stoffels，R.Pongers and R.Willekers，“Aerial image measurement methods for fast aberration set-upand illumination pupil verification，”Proc.SPIE 4346，394-407(2001).)。TAMIS检测技术通过检测二元掩模标记的空间像来提取像差。

近年来，武汉光电国家实验室提出了一种在部分相干光照明条件下基于空间像可测光刻投影物镜泽尼克系数达37阶的波像差检测技术(在先技术2，Wei Liu，Shiyuan Liu，Tingting Zhou，Lijuan Wang，″Aerial image based techniquefor measurement of lens aberrations up to 37th Zernike coefficient inlithographic tools under partial coherent illumination″，Opt.Express17(21)，19278-19291(2009).)。上海微电子装备有限公司提出了一种用空间像模型来测量波像差的方法(在先技术3，Anatoly Y.Burov，LiangLi，Zhiyong Yang，Fan Wang，Lifeng Duan，″Aerial image model and application to aberrationmeasurement″，Proc.SPIE 7640，764032(2010))，这一方法通过设计泽尼克系数组合，生成大量的空间像，形成一个空间像集合，对这一组空间像集合做主成分分析，从而建立了一种空间像和泽尼克系数之间的线性模型，在仿真实验中这种方法可以很好的求出泽尼克像差，但在工程应用中由于空间像在测量过程中被噪声污染，泽尼克像差求解的重复精度很难满足工程要求，这就需要对空间像的噪声源，噪声分布及强度进行评估，并设计一种滤波方法来尽量滤除测量噪声对泽尼克像差求解结果的影响。

通过对空间像噪声进行有效的评估和滤波，能够更为有效的提取波像差在空间像中的影响，从而可以有效的提高基于空间像模型的波像差检测技术泽尼克像差求解的精度和重复精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种光刻机空间像噪声评估及滤波方法用于光刻机的空间像噪声评估及滤波方法，该方法简单有效的对空间像进行滤波，有效的提高了泽尼克像差的求解精度与求解重复性。

本发明的技术解决方案如下：

一种光刻机空间像噪声评估及滤波方法，特点在于包括下列步骤：

(1)采集测试标记的空间像：

采集选定光刻机照明系统的照明方式及其的部分相干因子，投影物镜的数值孔径NA，在掩模台上的安置测试掩模，该测试掩模的视场点数为P，每个视场点对应测试掩模上的一个测试标记，该测试标记由一组图形位于0°方向和图形位于90°方向的孤立空组成，每个视场点的空间像采样次数为T；空间像采集范围：X方向采集范围为[-L，L]，Z方向采集范围为[-F，F]；空间像采样点数：X方向采样点数为M，Z方向采集采样点数为N；

启动光源，调整照明系统，使光源发出的光经照明系统得到相应的照明方式，照射在掩模台上的测试掩模上，所述的空间像传感器采集测试掩模上的测试标记经投影物镜所成的空间像并能输入所述的计算机；